Control on a 2-D wing flutter using an adaptive nonlinear neural controller

Other Title(s)

السيطرة على رفرفة جناح تثنائي الأبعاد باستخدام مسيطر عصبي لا خطي متكيف

Joint Authors

Tawfiq, Muwaffaq Ali
Abd al-Amir, Haydar Sabah
Muhsin, Muhammad Idris

Source

al-Khwarizmi Engineering Journal

Issue

Vol. 7, Issue 4 (31 Dec. 2011), pp.27-40, 14 p.

Publisher

University of Baghdad al-Khwarizmi College of Engineering

Publication Date

2011-12-31

Country of Publication

Iraq

No. of Pages

14

Main Subjects

Mechanical Engineering

Topics

Abstract AR

تم في هذا البحث اقتراح مسيطر عصبي لا خطي متكيف للسيطرة على الرفرفة لنموذج جناح ثنائي الأبعاد.

تنشأ المؤثرات اللاخطية في منظومة الجناح من النموذج الأيرودينامي شبه المستقر و النابض الإلتوائي باتجاه التأرجح.

تم تحديد المنطقة التي يكون فيها النظام غير مستقر من خلال فحص استجابته مع الزمن حيث تم إيجاد السرعة التي تبدأ عندها ظاهرة الرفرفة و التذبذب الدوري المحدد.

تتكون هيكلية المسيطر من نموذجين هما الشبكة العصبية المحسنة لألمن (MENN) و بيرسبتون متعدد الطبقات (MLP).

لقد تم تأهيل النموذج (MENN) في مرحلتين هما مرحلة الخط المغلق و مرحلة الخط المفتوح لضمان تطابق مخرج النموذج العصبي مع مخرج منظومة الجناح و هو حركة التأرجحية و الحركة العمودية لتكوين النموذج العصبي المعرف.

تم تأهيل المسيطر العصبي الأمامي من خلال الخط المغلق ثم تم تحديث الأوزان لهذا المسيطر من خلال الخط المفتوح لإيجاد زاوية الخافقة المطلوبة التي تسيطر على حركة التأرجح و الحركة العمودية.

تم استخدام خوارزمية الانتشار الخلفي لتأهيل النموذجين.

كانت نتائج المحاكاة لهذا المسيطر العصبي اللاخطي فعالة من خلال تقليل الرفرفة إلى صفر و بزمن استقرار مناسب مع وجود ضوضاء خارجية.

Abstract EN

An adaptive nonlinear neural controller to reduce the nonlinear flutter in 2-D wing is proposed in the paper.

The nonlinearities in the system come from the quasi steady aerodynamic model and torsional spring in pitch direction. Time domain simulations are used to examine the dynamic aero elastic instabilities of the system (e.

g.

the onset of flutter and limit cycle oscillation, LCO).

The structure of the controller consists of two models : the modified Elman neural network (MENN) and the feed forward multi-layer Perceptron (MLP).

The MENN model is trained with off-line and on-line stages to guarantee that the outputs of the model accurately represent the plunge and pitch motion of the wing and this neural model acts as the identifier.

The feed forward neural controller is trained off-line and adaptive weights are implemented on-line to find the flap angles, which controls the plunge and pitch motion of the wing.

The general back propagation algorithm is used to learn the feed forward neural controller and the neural identifier.

The simulation results show the effectiveness of the proposed control algorithm; this is demonstrated by the minimized tracking error to zero approximation with very acceptable settling time even with the existence of bounded external disturbances.

American Psychological Association (APA)

Tawfiq, Muwaffaq Ali& Muhsin, Muhammad Idris& Abd al-Amir, Haydar Sabah. 2011. Control on a 2-D wing flutter using an adaptive nonlinear neural controller. al-Khwarizmi Engineering Journal،Vol. 7, no. 4, pp.27-40.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-324473

Modern Language Association (MLA)

Tawfiq, Muwaffaq Ali…[et al.]. Control on a 2-D wing flutter using an adaptive nonlinear neural controller. al-Khwarizmi Engineering Journal Vol. 7, no. 4 (2011), pp.27-40.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-324473

American Medical Association (AMA)

Tawfiq, Muwaffaq Ali& Muhsin, Muhammad Idris& Abd al-Amir, Haydar Sabah. Control on a 2-D wing flutter using an adaptive nonlinear neural controller. al-Khwarizmi Engineering Journal. 2011. Vol. 7, no. 4, pp.27-40.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-324473

Data Type

Journal Articles

Language

English

Notes

Includes bibliographical references : p. 39

Record ID

BIM-324473